曹洪奎 米继玲 付彦杰 王江平 沈阳

【摘要】针对镍氢电池组在矿用不间断直流稳压电源中应用时需要进行电压均衡和状态监控管理的问题，设计了一种以MSP430单片机和LTC6803-1电池管理芯片为核心的镍氢电池组电压均衡与管理系统，实现了对20节串联镍氢电池组的电压均衡和单体电压、电流、温度的监控管理。

【关键词】镍氢电池组；电池管理；电压均衡；LTC6803-1

镍氢电池具有体积小、重量轻、无污染和安全性好等优势，作为备用电池广泛应用于各种不间断电源系统中。由于镍氢电池单体电压较低，在实际应用中需要将多节镍氢电池串联构成镍氢电池组。镍氢电池组在循环使用中，因单体电池参数存在一定的差异而导致单体电压不均等，影响储能效率安全性[1-2]。矿用不间断直流稳压电源是井下监测和通信系统的供电设备[3]，本文设计了一种以MSP430单片机和电池组监控芯片LTC6803-1为控制核心的矿用不间断直流稳压电源用20节镍氢电池组电压均衡与管理系统。

1.系统硬件设计

1.1 系统硬件总体框架

矿用不间断直流稳压电源镍氢电池组管理系统的组成结构如图1所示。主要由单片机模块、液晶模块、测量与监控模块、电流检测模块和镍氢电池模块组成。

图1 系统的组成结构框图

图2 LTC6803-1的单体电压与温度测量电路原理图

1.2 单片机模块

本系统选用低功耗微处理器MSP430F149为控制核心。该单片机具有6个8位并行端口，且2个8位端口有中断能力，内置一个10位AD 转换器和60kB的FLASH。

1.3 测量与均衡模块